JP2011039025A - 着脱式探触子を備えた検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検査体の多様な直径に対し互換可能にするとともに、多様な探触子を着脱式探触子を備えて多様な検査を実行する着脱式探触子を備えた検査装置を提供する。
【解決手段】管状被検査体を検査するための検査装置１０であって、柱の一側または両側に長手方向に延びるガイド溝１０１を備えたフレーム１００、フレームの先端に設置されるカメラモジュールを含むヘッド部、ヘッド部に結合され、外面に多数のブラケットが形成された第１本体部、第１本体部の後面に設けられ、多数のホールを備えるプレート、プレートのホールに挿設される照明モジュール部、フレームに嵌合し、外面に多数のブラケットが形成された第２本体部、第１本体部と第２本体部の間に介設されるコイルスプリング、第１本体部及び第２本体部の外面に形成されたブラケットにリンクで連結され、管状被検査体の管径に対応するように形成されたリンク部を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は互いに異なる直径の被検査体を検査することができる検査装置に係り、より詳しくは検査装置にリンク構造を形成して被検査体の多様な直径に対し互換可能にするとともに、着脱式探触子を備えて多様な検査を実行可能にする着脱式探触子を備えた検査装置に関するものである。

検査対象である被検体の内部及び外部の欠陷を検出する検査方法として広く適用される非破壊検査方法には、放射線透過検査（Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ Ｔｅｓt）と超音波探傷（Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｆｌａｗ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）がある。このうち、超音波探傷は、被検体の厚さが厚くても容易に検査することができ、不連続の位置及び大きさをすぐに検知し、さらに、放射線のような人体に対する有害性がなく、亀裂（Ｃｒａｃｋ）のような面上欠陷検出能力に卓越した利点がある。

特に、原子炉に使用されるスタッドボルト（Ｓｔｕｄ Ｂｏｌｔ）の欠陷を超音波で検査するためには、ボルトの中心に形成されたホール内に中空の円柱状探触子（ＴｒａｎｓｄｕｃｅｒまたはＰｒｏｂｅ）を挿入し、前記探触子に支持棒を結合してホール内を移動しながら探査する方法を用いる。しかし、管状被検査体（原子炉スタッドホール、タービン中空軸、各種の配管及びチューブ）などの寸法が可変する場合、管状空間の大きさによってそれぞれ検査装置を製作しなければならない問題点が発生する。

一方、位相配列検査を用いて被検査体を検査するためには、被検査体に密着した状態で検査を進めなければならない。しかし、被検査体の管状空間の大きさが互いに異なる場合、被検査体の管状空間に合う圧力を加えながら被検査体に密着させることが難しいため、正確な検査ができない問題点が発生する。

本出願人は、肉眼検査と非破壊検査を同時に並行することができ、前記被検査体の管状空間に密着して検査することができる検査装置を提案することになった。

したがって、本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、多様な探触子を用いて被検査体の正確な状態を把握することができる検査装置を提供することである。

具体的には、本発明は、リンク構造を備えて被検査体の多様な直径に対し互換可能にするとともに、着脱式探触子を備えて多様な検査を実行可能にする着脱式探触子を備えた検査装置を提供する。

前記目的を達成するために、本発明は、管状被検査体を検査するための検査装置において、柱状のもので、柱の一側または両側に長手方向に延びるガイド溝を備えたフレーム；前記フレームの先端に設置される、カメラモジュールを含むヘッド部；前記ヘッド部に結合され、外面に多数のブラケットが形成された第１本体部；前記第１本体部の後面に設けられ、多数のホールを備えるプレート；前記プレートのホールに挿設される照明モジュール部；前記フレームに嵌合し、外面に多数のブラケットが形成された第２本体部；前記第１本体部と第２本体部の間に介設されるコイルスプリング；及び前記第１本体部及び第２本体部の外面に形成されたブラケットにリンクで連結され、管状被検査体の管径に対応するように形成されたリンク部を含む、着脱式探触子を備えた検査装置を提供する。

前記ヘッド部は、前記第１本体部内に挿着されるカメラ及びレンズ；及び前記カメラ及びレンズを保護するための半球形キャップを含むことができる。

前記カメラは電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラであってもよい。

前記第２本体部にガイドピンを設けることができる。

前記照明モジュール部は、ハウジング；前記ハウジング内に挿設されるＬＥＤ光源；及び前記光源を保護するカバー部を含むことができる。

前記リンク部は、前記第１本体部及び第２本体部に形成されたブラケットにヒンジで連結される一対のレバー；前記一対のレバーにヒンジで連結されるスキャナハウジング；前記スキャナハウジングの両端に設けられるローラー；前記スキャナハウジングの外側に設けられるスキャナ；及び前記スキャナの内側に設けられるコイルスプリングを含むことができる。

前記スキャナは着脱式探触子であってもよい。

前記スキャナハウジング内には、スキャナを着脱及び固定可能にする固定部をさらに含むことができる。

前記ローラーは、被検査体の壁面に点接触または線接触するように、クラウン状の構造を有することができる。

前記スキャナは、多数の超音波ユニットを幅方向に積層したアレイ形態のものであってもよい。

前記スキャナは、単数または複数の超音波ユニット、渦電流探査ユニットまたはセンサーを同時に含むことができる。

前述したように、本発明は、検査装置にリンク構造を備えることで、互いに異なる直径の被検査体を検査することができる技術的利点がある。

また、本発明は、検査装置に照明モジュール部を備えて暗い管路の内部に光源を提供することで、肉眼検査かつ正確な検査が可能である技術的利点がある。

また、本発明は、検査位置に対する正確な情報を提供するので、被検査体に存在する欠陷の位置が明確に分かる効果があり、さらにスキャナハウジングに多数の探触子を交換して装着し使用することができるので、超音波、渦電流の検査を同時に進めることができる。

本発明によるリンク構造を持つ検査装置を示す斜視図である。 本発明による検査装置のフレーム及び前記フレームの先端部を示す分解斜視図である。 本発明による照明モジュール部を示す分解斜視図である。 本発明による検査装置の後端部を示す分解斜視図である。 本発明による検査装置のリンク部を示す分解斜視図である。 本発明による検査装置の側面図である。 前記検査装置が狭い管内１Ａを検査するときの検査概念図である。 前記検査装置が広い管内１Ｂを検査するときの検査概念図である。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明によるリンク構造を持つ検査装置を示す。

本発明による検査装置１０は、柱状のもので、柱の長手方向に伸び、一側にガイド溝１０１を備えたフレーム１００と、前記フレーム１００の先端に設置されるカメラモジュールを含むヘッド部２００と、前記ヘッド部２００にネジで結合され、フレーム１００に固定される外面に多数のブラケット１１１が形成された第１本体部１１０と、前記第１本体部１１０の後面に形成される支持部１２０と、前記支持部１２０とネジで結合され、多数のホール１３１を備える第１プレート１３０と、前記第１プレート１３０のホールに挿設される照明モジュール部１４０と、前記フレーム１００に嵌合し、外面に多数のブラケットが形成された第２本体部３００と、前記第２本体部３００に設けられるガイドピン３０２と、前記第２本体部３００とネジで結合される第２プレート３１０と、前記第１本体部１１０及び２本体部３００の間に介挿されるコイルスプリング３４０と、前記第２本体部３００に連結され、ボルトホール３３０を含む固定部３２０と、前記第１本体部１１０及び第２本体部３００の外面に形成されたブラケット１１１、３０１にリンクで連結され、管径に対応することができるようにするリンク部４００とを含むことを特徴とする。

図２は本発明による検査装置の構成を分解して示す。

図２ａは本発明による検査装置のフレーム及び前記フレームの先端部を示す。

前記フレーム１００は柱状のもので、柱の長手方向に伸び、一側または両側にガイド溝１０１を備え、前記フレーム１００の内部には連結ケーブルが挿入される。

また、前記フレーム１００の先端には、フレーム１００に固定される支持部１２０と、前記支持部１２０の上端に固定形成された第１本体部１１０と、前記第１本体部１１０に挿設されるカメラモジュールとを含むヘッド部２００が設けられる。

具体的には、前記支持部１２０は前記検査装置に嵌合されるスプリング３４０が圧縮されるように支持する役目をする。

前記ヘッド部２００は、カメラ２１０及びレンズ２２０を含むカメラモジュールと、前記カメラモジュールを保護する半球形キャップ２３０とを含んでなる。この際、カメラ２１０は電荷結合素子（ＣＣＤ）を用いて映像を電気信号に変換し、デジタルデータとしてフラッシュメモリなどの記憶媒体に格納できるようにする。

また、前記第１本体部１１０は、カメラモジュールが挿入された後、半球形キャップ２３０とネジで結合されてカメラモジュールを保護し、前記第１本体部１１０の外面には多数のブラケット１１１が形成されることで、リンク構造との連結ができるようにする。

図２ｂは本発明による照明モジュール部を示す。

前記第１プレート１３０は前記フレーム１００に嵌合するとともに、その角部に多数のホール１３１が形成されている。

前記照明モジュール部１４０は被検査体の管内に照明を提供して正確な検査が可能になるようにするもので、第１プレート１３０に形成されたホール１３１に結合される。

すなわち、前記支持部１２０の後面に第１プレート１３０がネジで結合され、前記第１プレート１３０に形成されたホール１３１に照明モジュール部１４０が挿入固定される。

ここで、照明モジュール部１４０は、ハウジング１４１と、ハウジング内に挿設されるＬＥＤ光源１４２と、前記光源１４２を保護するカバー部１４３とを含んでなる。この際、管内に均一な照明を供給するために、照明モジュール部１４０は一つ以上形成することが好ましいが、四つ以上の照明モジュール部１４０を形成することがより好ましい。

図２ｃは本発明による検査装置の後端部を示す。

前記フレーム１００の後端に嵌合する構成としては、第２プレート３１０と、前記第２プレート３１０とネジで結合される第２本体部３００と、前記第２本体部とボルトで結合される固定部３２０とを含む。

前記第２プレート３１０は前記第１プレート１３０と同一形状のものであっても構わなく、結合されるスプリングを支持する役目が可能なものであればどんな形状であっても構わない。

また、前記第２本体部３００は、外面に多数のブラケット３０１、及びガイドピン３０２を備える。前記ガイドピン３０２は前記フレームに形成されたガイド溝１０１に沿って移動可能なもので、スプリング３４０を圧縮させるためのものである。よって、前記ガイド溝１０１に沿って前記検査装置の後端部を移動させた後、固定部３２０に形成されたボルトホール３３０にロッキングボルトを挿入して固定する。

図２ｄは本発明による検査装置のリンク部を示し、図２ｅは本発明による検査装置の側面を示す。

前記リンク部４００は、前記第１本体部１１０及び第２本体部３００のブラケット１１１、３０１にそれぞれ連結されたレバー４１０と、前記レバー４１０の遠位端に連結されるように形成されたスキャナハウジング４２０と、前記スキャナハウジング４２０の両端に設けられたローラー４３０と、前記スキャナハウジング４２０の外端に固定され、被検査体の表面をスキャンするスキャナ４４０と、前記スキャナ４４０の内側に内蔵されたコイルスプリング４５０とを含んでなる。

また、前記ローラー４３０はハウジング４２０の両端に設けられ、検査装置１０が前方に進行するとき、駆動部の走行抵抗力を減らすもので、被検査体の壁面に点接触または線接触するようにクラウン状の構造を持つことが好ましい。

また、本発明によるスキャナ４４０は着脱可能であり、前記スキャナハウジング４２０に所望検査のための探触子を挿着することで、位相配列渦電流探傷検査、及び位相配列超音波探傷検査を同時に進行することができる。

一実施例において、位相配列超音波検査を行うために、前記スキャナハウジングに超音波ユニットを幅方向に積層した超音波アレイ形態の超音波発振部を装着することによって位相配列超音波検査が可能である。この際、本発明によるリンク構造が四つであるので、４部分のいずれにも前記位相配列超音波発振部を挿入することもでき、１部分または２部分に発振部を装着し、残り部分に単一センサー、四角センサーなどを装着することもできる。

前記スキャナハウジング４２０に多様な機能のセンサー及び検査ユニットを挿着することができる固定部（図示せず）をさらに含むことができる。

図２ｅは本発明の一実施例による検査装置の側面を示すもので、第１プレートに対角線方向に四つの相異なる照明モジュール部１４３が設けられ、前記第１本体部と第２本体部の外面に形成されたブラケットを介して連結された四つのリンク部が設けられる。

前記のようなリンク部とスプリングの作動関係を図３ａ及び図３ｂに基づいて説明すれば次のようである。

前記第１プレート１３０と第２プレート３１０の間にコイルスプリング３４０を嵌合する。すなわち、前記検査装置１０にコイルスプリング３４０を嵌合してリンク部に弾性を与えることで、広い範囲の口径に対応し、かつ、一定の力で壁面に密着させるようにする。

したがって、本発明による検査装置１０にはコイルスプリング３４０及びコイルスプリング４５０が二重に装着され、前記コイルスプリング４５０はスキャナ４４０の内側に位置してスキャナが壁面を検査できるようにし、前記検査装置１０中央に配設されたコイルスプリング３４０は広い範囲の口径に対応できるようにする役目をする。

図３ａは前記検査装置が狭い管内を検査するときの検査概念図を示すもので、狭い管内１Ａを検査するときは、前記リンク部４００のスキャナ４４０が壁面に向かって押し付けられながら壁面及び管内を探査することが可能である。

図３ｂは前記検査装置が広い管内１Ｂを検査するときの検査概念図を示すもので、前記コイルスプリング３４０が圧縮されるとともに第１本体部１１０及び第２本体部３００が近接し、前記リンク部４００が互いに管の半径方向に広がって広い管内の壁面に圧力を加えながら探査を行うことが可能である。

すなわち、互いに異なる直径の被検査体の管状空間に本発明による検査装置を適用するためには、フレームの両側に形成されたガイド溝１０１に沿って第２本体部３００を移動させながら前記コイルスプリング３４０を圧縮させ、固定部３２０に形成されたボルトホール３３０にロッキングボルトを締結して固定することができる。

前述したような着脱式探触子を備えた検査装置は、多数の探触子を備えて肉眼検査及び超音波検査を同時に進めることができるという技術的効果が非常に高いので、本発明の技術的特徴は非常に明確であると言える。

以上の説明は特定の実施例に関して述べたもので、請求範囲によって決められる発明の思想及び領域から逸脱しない範疇内で多様な改造及び変更が可能であることが当業界で通常の知識を持った者であれば誰も容易に分かるであろう。

本発明は、検査装置にリンク構造を形成して被検査体の多様な直径に対し互換可能にするとともに、着脱式探触子を備えて多様な検査を実行する着脱式探触子を備えた検査装置に適用可能である。

１０ 検査装置
１００ フレーム
１１０ 第１本体部
１１１ 第１本体部のブラケット
１３０ プレート
１３１ ホール
１４０ 照明モジュール部
１４１ ハウジング
１４２ ＬＥＤ光源
１４３ カバー部
２００ ヘッド部
２１０ カメラ
２２０ レンズ
２３０ 半球形キャップ
３００ 第２本体部
３０１ 第２本体部のブラケット
３０２ ガイドピン
３４０ コイルスプリング
４００ リンク部
４１０ レバー
４２０ スキャナハウジング
４３０ ローラー
４４０ スキャナ
４５０ コイルスプリング

Claims (11)

1. 管状被検査体を検査するための検査装置において、
   柱状のもので、柱の一側または両側に長手方向に延びるガイド溝１０１を備えたフレーム１００；
   前記フレーム１００の先端に設置され、カメラモジュールを含むヘッド部２００；
   前記ヘッド部に結合され、外面に多数のブラケット１１１が形成された第１本体部１１０；
   前記第１本体部１１０の後面に設けられ、多数のホール１３１を備えるプレート１３０；
   前記プレート１３０のホール１３１に挿設される照明モジュール部１４０；
   前記フレーム１００に嵌合し、外面に多数のブラケット３０１が形成された第２本体部３００；
   前記第１本体部１１０と第２本体部３００の間に介設されるコイルスプリング３４０；及び
   前記第１本体部１１０及び第２本体部３００の外面に形成されたブラケット１１１、３０１にリンクで連結され、管状被検査体の管径に対応するように形成されたリンク部４００；を含むことを特徴とする、着脱式探触子を備えた検査装置。
2. 前記ヘッド部２００は、
   前記第１本体部１１０内に挿着されるカメラ２１０及びレンズ２２０；及び
   前記カメラ２１０及びレンズ２２０を保護するための半球形キャップ２３０；を含むことを特徴とする、請求項１に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
3. 前記カメラ２１０は電荷結合素子（ＣＣＤ）カメラであることを特徴とする、請求項２に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
4. 前記第２本体部３００にガイドピン３０２が設けられることを特徴とする、請求項１に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
5. 前記照明モジュール部１４０は、
   ハウジング１４１；
   前記ハウジング１４１内に挿設されるＬＥＤ光源１４２；及び
   前記光源を保護するカバー部１４３；を含むことを特徴とする、請求項１に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
6. 前記リンク部４００は、
   前記第１本体部１１０及び第２本体部３００に形成されたブラケット１１１、３０１にヒンジで連結される一対のレバー４１０；
   前記一対のレバー４１０にヒンジで連結されるスキャナハウジング４２０；
   前記スキャナハウジング４２０の両端に設けられるローラー４３０；
   前記スキャナハウジング４２０の外側に設けられるスキャナ４４０；及び
   前記スキャナ４４０の内側に設けられるコイルスプリング４５０；を含むことを特徴とする、請求項１に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
7. 前記スキャナ４４０は着脱式探触子であることを特徴とする、請求項６に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
8. 前記スキャナハウジング４２０内には、スキャナ４４０を着脱及び固定可能にする固定部をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
9. 前記ローラー４３０は、被検査体の壁面に点接触または線接触するように、クラウン状の構造を有することを特徴とする、請求項６に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
10. 前記スキャナ４４０は、多数の超音波ユニットを幅方向に積層したアレイ形態のものであることを特徴とする、請求項６に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
11. 前記スキャナ４４０は、単数または複数の超音波ユニット、渦電流探査ユニットまたはセンサーを同時に含むことを特徴とする、請求項６に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。